led灯功能主要是什么

一、  LED  的结构及发光原理
50  年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于  1960  年。  LED  是英文  light  emitting  diode  （发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以  LED  的抗震性能好。
发光二极管的核心部分是由  p  型半导体和  n  型半导体组成的晶片，在  p  型半导体和  n  型半导体之间有一个过渡层，称为  p-n  结。在某些半导体材料的  PN  结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。  PN  结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称  LED  。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从  LED  阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。
二、  LED  光源的特点
1.  电压：  LED  使用低压电源，供电电压在  6-24V  之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源
更安全的电源，特别适用于公共场所。
2.  效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少  80%
3.  适用性：很小，每个单元  LED  小片是  3-5mm  的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境
4.  稳定性：  10  万小时，光衰为初始的  50%
5.  响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，  LED  灯的响应时间为纳秒级
6.  对环境污染：无有害金属汞
7.  颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄
绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的  LED  ，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色
8.  价格：  LED  的价格比较昂贵，较之  于白炽灯，几只  LED  的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通
常每组信号灯需由上  300  ～  500  只二极管构成。
三、单色光  LED  的种类及其发展历史
最早应用半导体  P-N  结发光原理制成的  LED  光源问世于  20  世纪  60  年代初。当时所用的材料是  GaAsP  ，发红光（  λ  p  =650nm  ），在驱动电流为  20  毫安时，光通量只有千分之几个流明，相应的发光效率约  0.1  流明  /  瓦。70  年代中期，引入元素  In  和  N  ，使  LED  产生绿光（  λ  p  =555nm  ），黄光（  λ  p  =590nm  ）和橙光（  λ  p  =610nm  ），光效也提高到  1  流明  /  瓦。到了  80  年代初，出现了  GaAlAs  的  LED  光源，使得红色  LED  的光效达到  10  流明  /  瓦。90  年代初，发红光、黄光的  GaAlInP  和发绿、蓝光的  GaInN  两种新材料的开发成功，使  LED  的光效得到大幅度的提高。在  2000  年，前者做成的  LED  在红、橙区（  λ  p  =615nm  ）的光效达到  100  流明  /  瓦，而后者制成的  LED  在绿色区域（  λ  p  =530nm  ）的光效可以达到  50  流明  /  瓦。
四、单色光  LED  的应用
最初  LED  用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的  LED  在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。以  12  英寸的红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命，低光效的  140  瓦白炽灯作为光源，它产生  2000  流明的白光。经红色滤光片后，光损失  90%  ，只剩下  200  流明的红光。而在新设计的灯中，  Lumileds  公司采用了  18  个红色  LED  光源，包括电路损失在内，共耗电  14  瓦，即可产生同样的光效。
汽车信号灯也是  LED  光源应用的重要领域。  1987  年，我国开始在汽车上安装高位刹车灯，由于  LED  响应速度快（纳秒级），可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况，减少汽车追尾事故的发生。
另外，  LED  灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏，匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。
五、白光  LED  的开发
对于一般照明而言，人们更需要白色的光源。  1998  年发白光的  LED  开发成功。这种  LED  是将  GaN  芯片和钇铝石榴石（  YAG  ）封装在一起做成。  GaN  芯片发蓝光（  λ  p  =465nm  ，  Wd=30nm  ），高温烧结制成的含  Ce3+  的  YAG  荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光发射，峰值  550nm  。蓝光  LED  基片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有  YAG  的树脂薄层，约  200-500nm  。  LED  基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。现在，对于  InGaN/YAG  白色  LED  ，通过改变  YAG  荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温  3500-10000K  的各色白光
其实LED灯就是我们平常所说的节能灯。
而且不同的工艺，不同的外表材质也会造成价格的差异

1．可见光的光谱和LED白光的关系。  众所周之，可见光光谱的波长范围为380nm～760nm，是人眼可感受到的七色光——红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，但这七种颜色的光都各自是一种单色光。例如LED发的红光的峰值波长为565nm。在可见光的光谱中是没有白色光的，因为白光不是单色光，而是由多种单色光合成的复合光，正如太阳光是由七种单色光合成的白色光，而彩色电视机中的白色光也是由三基色红、绿、蓝合成。由此可见，要使LED发出白光，它的光谱特性应包括整个可见的光谱范围。但要制造这种性能的LED，在目前的工艺条件下是不可能的。根据人们对可见光的研究，人眼睛所能见的白光，至少需两种光的混合，即二波长发光（蓝色光+黄色光）或三波长发光（蓝色光+绿色光+红色光）的模式。上述两种模式的白光，都需要蓝色光，所以摄取蓝色光已成为制造白光的关键技术，即当前各大LED制造公司追逐的“蓝光技术”。目前国际上掌握“蓝光技术”的厂商仅有少数几家，所以白光LED的推广应用，尤其是高亮度白光LED在我国的推广还有一个过程。
2．白光LED的工艺结构和白色光源。  对于一般照明，在工艺结构上，白光LED通常采用两种方法形成，第一种是利用“蓝光技术”与荧光粉配合形成白光；第二种是多种单色光混合方法。这两种方法都已能成功产生白光器件。第一种方法产生白光的系统如图1所示，图中LED  GaM芯片发蓝光（λp=465nm），它和YAG（钇铝石榴石）荧光粉封装在一起，当荧光粉受蓝光激发后发出黄色光，结果，蓝光和黄光混合形成白光（构成LED的结构如图2所示）。第二种方法采用不同色光的芯片封装在一起，通过各色光混合而产生白光。
3．白光LED照明新光源的应用前景。  为了说明白光LED的特点，先看看目前所用的照明灯光源的状况。白炽灯和卤钨灯，其光效为12～24流明/瓦；荧光灯和HID灯的光效为50～120流明/瓦。对白光LED：在1998年，白光LED的光效只有5流明/瓦，到了1999年已达到15流明/瓦，这一指标与一般家用白炽灯相近，而在2000年时，白光LED的光效已达25流明/瓦，这一指标与卤钨灯相近。有公司预测，到2005年，LED的光效可达50流明/瓦，到2015年时，LED的光效可望达到150～200流明/瓦。那时的白光LED的工作电流便可达安培级。由此可见开发白光LED作家用照明光源，将成可能的现实。
普通照明用的白炽灯和卤钨灯虽价格便宜，但光效低（灯的热效应白白耗电），寿命短，维护工作量大，但若用白光LED作照明，不仅光效高，而且寿命长（连续工作时间10000小时以上），几乎无需维护。目前，德国Hella公司利用白光LED开发了飞机阅读灯；澳大利亚首都堪培拉的一条街道已用了白光LED作路灯照明；我国的城市交通管理灯也正用白光LED取代早期的交通秩序指示灯。可以预见不久的将来，白光LED定会进入家庭取代现有的照明灯。
LED光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等的优点，虽然价格较现有照明器材昂贵，仍被认为是它将不可避免地替代现有照明器件。

LED灯属于半导体元件发光效率高节能但是温度特性较差高温时容易损坏对驱动电源要求高。同样都是轨道灯要根据自己的情况及要求来选择如果被照物体主要体现豪华富丽那就首选金卤灯，一般的要求不是太高的就选LDE灯。